一类半线性反应对流扩散模型的特征混合有限元方法

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作者 姜子文 李丽芳 《科学技术与工程》 2007年第3期265-272,共8页

对一类半线性反应对流扩散模型进行分析,提出了解该问题的特征混合有限元方法,并通过数值逼近和误差分析,得到了该特征混合有限元格式解的最优阶L2模误差估计。

关键词 反应对流扩散模型 特征混合有限元方法 误差估计

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As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在骨炭中迁移行为的对流扩散模型研究 被引量：2

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作者 黄晰 罗阳 +3 位作者 张俊 刘娟 杨剑 刘璟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期210-215,共6页

采用一维对流扩散模型对比分析了As（Ⅲ）和As（Ⅴ）在骨炭中的迁移行为，并开展解吸试验。结果表明，1）Langmuir等温吸附模型能够很好地描述批试验吸附数据，As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的最大吸附量（q max ）分别为0.827 mg/g和0.337 mg/g。... 采用一维对流扩散模型对比分析了As（Ⅲ）和As（Ⅴ）在骨炭中的迁移行为，并开展解吸试验。结果表明，1）Langmuir等温吸附模型能够很好地描述批试验吸附数据，As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的最大吸附量（q max ）分别为0.827 mg/g和0.337 mg/g。2）骨炭对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的滞留能力随循环次数增加而降低，用对流扩散模型拟合试验数据获得的滞留因子表明As（Ⅴ）的滞留能力是As（Ⅲ）的1.38-2.20倍。3）共存阳离子在骨炭表面能够形成包覆层，从而增强了骨炭对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的滞留能力，其中Mn^2＋ 强于Al^3＋ ；共存阴离子会降低As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的滞留能力，其SiO 2- 3 和PO 3- 4 分别对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）影响最强。4）0.1 mol/L的NaOH解吸能力要强于蒸馏水，As（Ⅴ）的解吸程度高于As（Ⅲ），3次累计解吸平均值分别为0.59和0.41。 展开更多

关键词 环境工程学 砷 骨炭 迁移 对流扩散模型

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一类半线性反应对流扩散模型的特征有限元法 被引量：3

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作者 杨素香 姜子文 《科学技术与工程》 2005年第7期393-397,共5页

采用特征有限元方法对半线性反应对流扩散模型进行了分析,并得到了最优L2模误差估计。

关键词 反应对流扩散模型 特征有限元法 最优误差估计

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地下水溶质反常运移的分数阶对流扩散模型研究进展 被引量：6

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作者 王景瑞 赵建世 胡诗若 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5845-5855,共11页

地下水溶质在非均质多孔介质中的扩散过程并不总是遵循Fick定律,因此称为反常扩散或反常运移,其本质上是非马尔可夫非局域性过程.分数阶对流扩散模型可以对含水层中溶质的这种运移进行充分而准确的描述.本文在阐明多孔介质溶质反常运移... 地下水溶质在非均质多孔介质中的扩散过程并不总是遵循Fick定律,因此称为反常扩散或反常运移,其本质上是非马尔可夫非局域性过程.分数阶对流扩散模型可以对含水层中溶质的这种运移进行充分而准确的描述.本文在阐明多孔介质溶质反常运移基本问题及其动力学机理基础上,综述了三类分数阶对流扩散模型,即空间分数阶对流扩散模型、时间分数阶对流扩散模型和分布式分数阶对流扩散模型,并详细讨论了分数阶对流扩散模型在地下水溶质反常运移领域的应用前景和挑战. 展开更多

关键词 非均质性 尺度效应 反常运移 分形理论 连续时间随机游走 分数阶对流扩散模型

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考虑非饱和效应的跨海隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型及其求解方法

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作者 石渊博 雷明锋 +4 位作者 秦明光 孙宁新 刘凌晖 赵晨阳 贾朝军 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1035-1045,共11页

为准确预测跨海隧道衬砌内部氯离子含量,本文提出了一个考虑非饱和效应的跨海隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型。首先,分别引入Langmuir等温吸附结合模型、幂函数型非饱和扩散方程和VG-Mualem水分传输模型,依次考虑氯离子... 为准确预测跨海隧道衬砌内部氯离子含量,本文提出了一个考虑非饱和效应的跨海隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型。首先,分别引入Langmuir等温吸附结合模型、幂函数型非饱和扩散方程和VG-Mualem水分传输模型,依次考虑氯离子结合效应、混凝土内部非饱和扩散以及非饱和水分渗透作用对氯离子传输的影响,建立非饱和状态下的隧道衬砌混凝土氯离子侵蚀理论模型;其次,基于有限差分原理提出模型的数值求解方法,并验证求解方法的有效性;最后,通过试验分析模型的可靠性,开展参数讨论。研究结果表明:在非饱和状态下,水分渗透对混凝土内离子输运有双重促进作用,使得混凝土内部的饱和度、扩散系数和渗透系数均随时间增加而逐渐增大;在外水压作用早期,混凝土内部处于非饱和状态时,混凝土内部的毛细压力对离子传输效率的影响占主导作用,且呈现出显著的正相关性;饱和渗透系数越大,溶质流速越快,氯离子传输效率也更高。本文提出的基于有限差分原理的数值求解方法是有效的,建立的非饱和状态下隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型具有可靠性,可用于分析混凝土内部非饱和状态时的氯离子传输规律。 展开更多

关键词 跨海隧道 非饱和混凝土 氯盐侵蚀 对流-扩散模型

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鼓泡流化床内颗粒混合的对流—扩散模型 被引量：8

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作者 沈来宏 章名耀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期45-53,共9页

本文分析了鼓泡流化床内颗粒混合机理，综合了床内颗粒水平方向和垂直方向上的混合，将床内颗粒混合过程分成两部分：一、是向上运动的足迹相和向下运动的乳化相之间的对流交换，二、是乳化相内横向扩散。建立了二维的对流扩散模型，数... 本文分析了鼓泡流化床内颗粒混合机理，综合了床内颗粒水平方向和垂直方向上的混合，将床内颗粒混合过程分成两部分：一、是向上运动的足迹相和向下运动的乳化相之间的对流交换，二、是乳化相内横向扩散。建立了二维的对流扩散模型，数值计算和实验数据相吻合；研究了给料点的布置和流化速度对床内物料浓度的影响。 展开更多

关键词 流化床 颗粒混合 对流-扩散模型 锅炉

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五模双扩散对流模型的MAXIMUM　c描述

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作者 刘宗华 方海平 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1995年第3期250-255,共6页

用最大值ｃ曲线研究了沿参数轴ｒ＿ｔ＞ｒ的五模双扩散对流模型的动力学，发现高维系统可减化为一维系统来描述。当按照最大值ｃ曲线的单调性将其分成不同的符号区间时，系统的演化行为便可由符号字得到说明。

关键词 最大值 回归映象 双扩散对流模型 对流

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多孔介质中三氯乙烯的非线性吸附-对流-弥散模型 被引量：5

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作者 陆建生 仵彦卿 +1 位作者 马长文 孙承兴 《生态环境》 CSCD 北大核心 2008年第1期28-34,共7页

研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义。TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法。批试验结果采用四种不同的非线性等... 研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义。TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法。批试验结果采用四种不同的非线性等温吸附模型进行拟合。结果显示,Linear-Langmuir-Freundlich(LLF)模型的拟合效果最佳,且该模型能较好地描述表面吸附和分配作用。利用经典对流扩散模型,将以KCl为示踪剂的柱试验结果采用非线性最小二乘法反演模拟柱中的纵向弥散度;利用非线性吸附对流扩散模型,将TCE的模拟柱试验结果采用遗传算法反演吸附参数;结果显示Langmuir等温吸附模型描述柱试验中的吸附模式最好。即批试验与柱实验中的吸附模式是不同的。该结论表明必须重新审视非平衡吸附理论在运移模型中的适用性,以及该理论适用的前提条件。在试验结果和模型反演获得的参数基础上确定的TCE在多孔介质中运移的一维非线性吸附-对流-扩散模型,能够很好地揭示TCE在多孔介质中的运移规律,且模型中的阻滞系数是质量浓度的非线性函数。 展开更多

关键词 三氯乙烯 等温非线性吸附 表面吸附 分配作用 遗传算法 非线性吸附-对流-扩散模型

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缓坡潮间带海湾的污染物输移扩散数值模拟方法研究 被引量：5

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作者 王泽良 陶建华 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期120-127,共8页

采用在缓坡上设置窄缝的方法，处理由于水位变动而导致计算域相应变化的动边界问题，提出了具有动边界功能的二维对流扩散模型的一种新形式，并将污染源作为移动源处理。所提出的方法已应用到渤海湾污染物迁移扩散模拟中，计算结果与实... 采用在缓坡上设置窄缝的方法，处理由于水位变动而导致计算域相应变化的动边界问题，提出了具有动边界功能的二维对流扩散模型的一种新形式，并将污染源作为移动源处理。所提出的方法已应用到渤海湾污染物迁移扩散模拟中，计算结果与实测值吻合良好。 展开更多

关键词 窄缝法 对流扩散模型 潮间带 海洋污染 污染物

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水动力学问题的弱可压缩模型求解方法研究 被引量：1

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作者 王泽良 陶建华 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期121-124,共4页

从弱可压缩水动力学方程出发 ,采用坐标变换的方法处理自由表面 ,建立了能够模拟有自由表面流动问题的定常、非定常的三维水动力学模型和对流扩散模型 ,模型采用浮湍流模型进行封闭 。

关键词 弱可压缩 自由表面 水动力学 坐标变换 对流扩散模型 浮湍流模型

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不可压热流体中气体传质扩散过程的LBM数值模拟 被引量：1

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作者 雍玉梅 杨超 +1 位作者 尹小龙 林军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期25-35,共11页

控制流体流动中溶解的气体分子浓度能有效控制流动过程中的化学反应,而由热产生的自然对流能够加强气体分子的传递,因此研究气体分子在热流体流动中的扩散混合过程有重要意义。应用格子Boltzmann方法,耦合热效应和扩散效应,数值模拟了... 控制流体流动中溶解的气体分子浓度能有效控制流动过程中的化学反应,而由热产生的自然对流能够加强气体分子的传递,因此研究气体分子在热流体流动中的扩散混合过程有重要意义。应用格子Boltzmann方法,耦合热效应和扩散效应,数值模拟了一个简化的容器中随着自然对流的发展,溶解的氧气分子在整个容器中的扩散过程。首先建立了二维9速模型的双扩散模型来模拟热量和质量的双扩散对流。为了考察不同自然对流流动对气体分子传递的影响,设计了3种不同给热条件,对不同热流动的形成过程和气体分子扩散过程进行了模拟,与文献结果吻合良好。通过详细分析热边界如何影响流动和传质过程,证实了模拟的速度场与文献数据差异的合理性,同时为控制气体传质过程提供给热条件的设计依据。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 双扩散对流模型 传热和传质

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区域环境风险物质扩散及预测模拟研究——以清远市为例 被引量：1

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作者 杨泽涛 陈佳亮 +2 位作者 张佳琳 张路路 叶脉 《绿色科技》 2021年第6期110-111,共2页

结合清远市对区域环境风险进行了研究,建立了对应的风险扩散模型,然后选择清远市区域范围内的水环境污染物质、大气环境污染物质进行了扩散模拟试验,以此验证不同风险单元之间交叉污染的实际情况,从而为区域范围内环境风险管理工作开展... 结合清远市对区域环境风险进行了研究,建立了对应的风险扩散模型,然后选择清远市区域范围内的水环境污染物质、大气环境污染物质进行了扩散模拟试验,以此验证不同风险单元之间交叉污染的实际情况,从而为区域范围内环境风险管理工作开展提供指导和参考。 展开更多

关键词 环境风险 一维对流扩散模型 扩散预测模型 大气环境

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数据与物理信息混合驱动的固定床吸附穿透深度学习模型 被引量：1

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作者 吴选军 王超 +1 位作者 曹子健 蔡卫权 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1145-1160,共16页

提出一种基于数据与物理信息混合驱动的固定床吸附穿透深度学习模型(PINN_MOD),采用基于残差自适应网格加密策略联合惩罚因子增强外部数据约束方法,通过最小化损失函数逐步调整神经网络参数逼近固定床双组分气体动态吸附过程偏微分方程(... 提出一种基于数据与物理信息混合驱动的固定床吸附穿透深度学习模型(PINN_MOD),采用基于残差自适应网格加密策略联合惩罚因子增强外部数据约束方法,通过最小化损失函数逐步调整神经网络参数逼近固定床双组分气体动态吸附过程偏微分方程(PDE)的解。嵌入物理信息神经网络(PINN)模型可以高保真地求解一维单组分对流-扩散模型和一维单组分固定床吸附模型PDE的正向解和逆向解,但在求解长时间尺度一维双组分固定床吸附模型PDE时存在收敛困难。利用传统有限差分方法(FDM)首先计算一维双组分固定床吸附穿透PDE问题,然后将FDM模拟获得的时空区域内组分浓度数据作为外部约束,联合PINN模型一起求解一维双组分固定床吸附穿透PDE。以填充CALF-20和UTSA-16两种MOF材料的固定床吸附CO_(2)/N_(2)(摩尔比30∶70)混合物为例,采用PINN_MOD模型计算出组分CO_(2)固定床出口穿透曲线,能够较好地复制FDM计算结果,证实了该模型仅依赖于少量外部数据就能有效地获得PDE高保真解。PINN_MOD模型有望在开发面向气体分离应用的新型金属有机骨架(MOF)材料吸附剂方面发挥重要作用。 展开更多

关键词 内嵌物理信息神经网络 有限差分方法 固定床吸附 穿透曲线 对流-扩散模型 偏微分方程

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一维岩心管内CO_2驱油及质量浓度分布特征 被引量：1

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作者 周锋 杨胜来 +2 位作者 郑皑皑 陈浩 章星 《断块油气田》 CAS 2014年第2期217-220,共4页

CO2混相驱是一项具有广阔前景的提高采收率技术,在生产实际中已经得到成功应用,但是由于其混相过程复杂,涉及驱动、混合、溶解等作用,使得驱替过程中沿程物质质量浓度分布研究比较困难。为此,从数值模拟的角度出发,建立了经典对流-扩散... CO2混相驱是一项具有广阔前景的提高采收率技术,在生产实际中已经得到成功应用,但是由于其混相过程复杂,涉及驱动、混合、溶解等作用,使得驱替过程中沿程物质质量浓度分布研究比较困难。为此,从数值模拟的角度出发,建立了经典对流-扩散模型,用该模型讨论了一维CO2混相驱替过程中的物质质量浓度分布关系,并通过分析得出驱替速度主要影响混相段推进速度、弥散系数主要影响混相段内的物质质量浓度分布等结论,为实际生产提供了理论依据。 展开更多

关键词 CO2驱 混相驱 数学模型 对流扩散模型

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建设项目温排水对水环境影响分析初探 被引量：5

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作者 杨柳俊 《水资源与水工程学报》 2005年第4期78-80,共3页

建设项目水资源论证分析工作需要科学、实用的数学模型进行退水对水环境的影响分析计算,当前相继立项建设的电厂、热电厂都将产生大量的温排水,其稀释扩散规律与普通污染物扩散规律有一定的相似性。本文通过实例,采用二维对流扩散模型... 建设项目水资源论证分析工作需要科学、实用的数学模型进行退水对水环境的影响分析计算,当前相继立项建设的电厂、热电厂都将产生大量的温排水,其稀释扩散规律与普通污染物扩散规律有一定的相似性。本文通过实例,采用二维对流扩散模型分析探讨温排水对水环境的影响程度。 展开更多

关键词 水资源论证 温排水 二维对流扩散模型 影响分析

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浔江湾海水交换时间的计算 被引量：8

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作者 许苏清 潘伟然 +1 位作者 张国荣 陈华 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期629-632,共4页

采用箱式模型、二维ADI流体方程和对流 扩散模型计算浔江湾海水交换时间,分析浔江湾的水动力特点和湾内海水交换时空分布的特点.计算表明,浔江湾的海水平均交换时间为1.04d;湾内海水涨潮速度比落潮速度快;湾口的海水交换比湾内的其他地... 采用箱式模型、二维ADI流体方程和对流 扩散模型计算浔江湾海水交换时间,分析浔江湾的水动力特点和湾内海水交换时空分布的特点.计算表明,浔江湾的海水平均交换时间为1.04d;湾内海水涨潮速度比落潮速度快;湾口的海水交换比湾内的其他地方快. 展开更多

关键词 浔江湾 海水交换时间 水动力学 箱式模型 二维ADI流体方程 对流-扩散模型 水环境容量

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流动注射分析系统中的化学动力学研究

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作者 刘震 邹公伟 张玉奎 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期33-36,共4页

运用对流-扩散模型研究了流动注射分析系统中的化学动力学，基于无化学反应时试样分散的浓度分布公式，运用数学归纳法导出了在一定条件下一级和二级反应的产物浓度分布公式，所得解析解便于计算机模拟产物生成曲线．解释了双峰的产生... 运用对流-扩散模型研究了流动注射分析系统中的化学动力学，基于无化学反应时试样分散的浓度分布公式，运用数学归纳法导出了在一定条件下一级和二级反应的产物浓度分布公式，所得解析解便于计算机模拟产物生成曲线．解释了双峰的产生，并讨论了相关的动力学信息． 展开更多

关键词 流动注射分析 化学动力学 对流-扩散模型

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江苏滨海工业园区排污口海域COD环境容量 被引量：2

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作者 吴煌荣 《应用海洋学学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期47-57,共11页

本文以江苏滨海沿海工业园尾水离岸排放区为例,在参考和借鉴国内外海洋水环境容量研究成果和实践的基础上,综合分析离岸排放的特点,建立了基于物理扩散的离岸排放区COD三维对流-扩散运输模型。根据海洋水环境现状,按半径2 km设定排污区... 本文以江苏滨海沿海工业园尾水离岸排放区为例,在参考和借鉴国内外海洋水环境容量研究成果和实践的基础上,综合分析离岸排放的特点,建立了基于物理扩散的离岸排放区COD三维对流-扩散运输模型。根据海洋水环境现状,按半径2 km设定排污区,排污区外边界按照二类水质标准确定水质标准控制点,计算出该海域COD在一级排放标准80 mg/dm3的条件下,允许的尾水最大排放量为不超过12×104t/d,由此确定出该离岸排放区COD基准剩余环境容量为不超过9.6 t/d。 展开更多

关键词 海洋环境科学 环境COD容量 离岸排放 物理扩散 三维对流扩散运输模型 滨海沿海工业园

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